技术内容
交联电缆长期运行状态下,可能产生水树、电树、绝缘老化、物理破损等缺陷故障,且难以准确检测和定位。电缆故障的发生是渐进的过程,起初大多是由于电缆受到机械应力或者热化学腐蚀等因素的影响,产生局部缺陷,进而导致局部绝缘下降,然后通过长时间的累积逐渐劣化而最终引起故障。电缆故障的演变过程为三个阶段:弱故障、间歇性电弧故障和永久性故障。本项技术研究并开发交联电缆弱故障的定位装置,实现弱故障或故障隐患的准确检测和定位。
研制的装置及系统具有电缆局部缺陷检测定位、全生命周期健康监测、故障报警、电缆寿命评估等功能:1) 电缆局部缺陷定位装置的扫频范围为 100KHz ~ 150MHz,可检测电缆长度范围 50m ~ 3000m,缺陷点定位精度小于 0.5%;2) 可检测的故障类型包括:水树、电树、绝缘老化、物理破损等缺陷故障,并可自动分类;3) 电缆局部缺陷定位装置重量小于 5Kg,供电电压不超过 24V;4) 电缆综合管理系统实现缺陷点分析、显示、电缆综合管理等功能。电缆故障预测的准确率达到 90% 以上。

电缆检测示意图

测试现场及软件界面
应用情况
研制的装置在中核检修有限公司、辽宁红沿河核电有限公司、华能新能源股份有限公司吉林分公司、国网北京市电力公司及国家能源集团宁夏煤业有限责任公司等单位获得应用。
转化前景
本项技术采用宽频阻抗谱分析方法检测电缆轻微故障或故障隐患,并准确指出故障距离测量首端的距离,并可对电缆剩余使用寿命进行预测,突破了国内市面的产品仅能检测电缆严重故障的技术瓶颈,实现了电缆故障的预测性运维,防止严重故障发生,确保了生产、生活的顺利进行。研制的装置及系统可应用在电力的“发、输、变、配、用”所有环节,市场潜力巨大。